JPS62298171A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （イ）産業上の利用分野 本発明は高周波動作の可能なトランジスタ、特にコレク
タ容量の小さなトランジスタに関するものである。

（ロ）従来の技術 近年、ニューメディアの発展に伴い、情報伝達の方法が
変わり、情報量も増大の一途をたどっている。これらの
情報を我々に伝える表示装置としてのＣＲＴディスプレ
イは、パソコン・ワープロなどのＯＡ機器等多くの分野
で使用されている。

このため、増大する情報を我々に確実に伝えるためのＣ
ＲＴディスプレイの高精細度化への市場のニーズは、一
段と高まりを見せている。また人間工学的見地からＣＲ
Ｔ画面をなるべく平坦にかつ画面全体での画質の均一性
を改善し、認識性が良く疲労の少ないものが要求されて
いる。

これらの要求に対して、ＣＲＴディスプレイの高精細度
化は著しいものがあり、解像度で８本／■１画面で一般
用ＴＶの５０画面分の表示情報量を達成している。

一方画面のフラット化が進み、周辺部での高精細度化が
技術的問題となっている。本来ＣＲＴは、構造上、画像
を映す管面ば球状の方が電子ビームのスポット径が変化
せず画面は鮮明になる。このため、画面のフラット化の
ための回路技術として、ダイナミックフォーカス技術が
必要となる。ダイナミックフォーカスとは、電子ビーム
焦点を水平走行中に変化させて、フラットな管面の場合
でも、常に１子ビームのスポット径を最適にさせること
である。こうすることにより、ディスプレイの文字、図
形などのボケ、ズレなどが全くなくなり、非常に鮮明な
画面となるため、高精細度ディスプレイを作るためには
不可欠の技術となる。

このためにダイナミックフォーカス用トランジスタの特
性としては、 （１）グリッド電圧が高いために、１５００Ｖの電圧に
耐えること （２）高周波動作をきせるために、コレクタ容量が小き
いこと であることが要求きれる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 ところが特開昭５７−１５５７７３号公報等の如きトラ
ンジスタを使用した場合、コレクタ容量が大きいため、
グリッド電圧波形に歪みを生じ、その結果、Ｔ子ビーム
のスポットサイズが変わってしまい、管面全体で均一な
鮮明度が得られない問題点を有していた。

し）問題点を解決するための手段 本発明は斯る問題点に鑑みてなされ、少なくともコレク
タ領域（３）、ベース領域（４）およびエミッタ領域（
５）とを備え、前記ベース面積対コレクタ領域幅の比が
所定値以下であるようなベース面積を有するトランジス
タを１個以上有することで解決するものである。

（ネ）作用 コレクタ領域の少数キャリアの流れは第３図に示す点線
のように２次元的な広がりを示し、この少数キャリアの
広がり面積（第４図に点線で示す。）にコレクタ電流は
ほぼ比例する。

一方半導体装置り１）のベース長およびコレクタ領域幅
を第３図の如く夫々Ｌ３およびＷｉとすると、コレクタ
寛流工。は前述した２次元的な広がりを考慮すると（Ｌ
、＋Ｗｉ）”とほぼ比例する。一般にはベース長（Ｌ３
）はコレクタ領域幅（Ｗｉ）に較べ非常に大きいために
、コレクタ電流工。はベース面積Ｌ１に比例する。

しかし前記ベース面積（Ｌｓ”）対コレクタ領域幅（Ｗ
ｉ）の比が所定値以下（ここではＷｉは耐圧で決定され
る値のため一定とすると、ベース面積（Ｌｌ）が小さく
なる。）であると、コレクタ領域幅（Ｗｉ）は無視でき
ずコレクタ電流Ｉｃは（ＬｌｌＷｉ）１に比例する。従
って第２図に示す如くコレクタ寛流工。はベース長＜Ｌ
ｍ）に対し非線形領域を有する。ここで第２図のベース
長（Ｌｍ）はベース面積（Ｌｌｌりの平方根となる。

本発明はこの非線形領域を活用するものであり、前記ベ
ース面積（Ｌｍ”）を小さくしてもコレクタ電流Ｉｃが
それほど減少しない領域を使用するので、ベース面積と
比例関係にあるコレクタ容量が小さくなっても、それほ
どコレクタ電流Ｉｃが減少しない点に着目した。

（へ）実施例 以下に本発明の一実施例を第１図（イ）乃至第１図（ロ
）を参照しながら説明する。

本発明に依るトランジスタ（１）は第１図く口）に示す
如く、Ｎゝ型のコレクタコンタクト領域と成る半導体基
板（ＺＬ　Ｎ型エピタキシャル居より成るコレクタ領域
（３）、Ｐ型のベース領域（４）、Ｎ＋型のエミッタ領
域（５）、ベース領域（４）を囲みベース領域（４）か
ら一定の間隔で雛間された複数本のＰ型のガード領域（
６）、コレクタ領域（３）端部に設けられたＮ１型のア
ニユラ−領域（７）、夫々の領域にオーミックコンタク
トしたコレクタ電極（８）、ベース電極（９）およびエ
ミッタ電極（１０）、アニユラ−領域（７）にオーミン
クコンタクトし酸化膜（１１）上を内側に延在させたシ
ールド電極（１２）より構成されている。また図示して
ないがガード領域（６）とオーミックコンタクトしたフ
ィールド電極、少なくともフィールド電極を被覆す・る
絶縁膜を形成しても良い。

ここでベース領域（４）とガード領域（６）は基板（３
）表面のシリコン酸化膜（１１）を選択除去して、周知
の選択拡散を行い形成する。前記ガード領域（６）は逆
バイアス時に空乏層が均等に広がり高耐圧を可能とする
。またエミッタ領域（５）とアニユラ−領域（７）は選
択拡散法によりベース領域（４）内およびコレクタ領域
（３）の周端部にＮ＋拡散し、前記アニユラ−領域（７
）はチャンネルストップ領域として働く。

本発明の特徴は前記ベース面積（Ｌｌ）対コレク夕領域
幅（Ｗｉ）の比が所定値以下であるようなベース面積を
有する前述の如きトランジスタを１個以上有することに
ある。

コレクタ領域り３）の少数キャリアの流れは第３図に示
す如く、点線のように２次元的に広がり、この少数キャ
リアの広がり面積（第４図に点線で示す。）にコレクタ
電流ＩＣは比例する。この２次元的な広がりを前癌する
とコレクタ電流工。は（Ｌ、＋Ｗｉ）”とほぼ比例する
。従って第２図に示す如くコレクタ電流■。はベース長
（Ｌ３）に対して非線形領域を有する。従って前記ベー
ス面積（Ｌｍ”）を小さくしてもコレクタ電流工。がそ
れ程小さくならない領域があり、この場合コレクタ容量
は逆にベース面積（Ｌｌ）と比例するので小きくなる。

例えば従来のトランジスタと本発明のトランジスタを比
較すると第５図のようになる。ここでＷｉは１５０μｍ
とする。

従って従来のトランジスタのコレクタ電流と同じ値にす
るためには本発明のトランジスタを５個差列に接続する
必要があり、その際のコレクタ容量は５９Ｆとなる。そ
の結果従来よりも約にのコレクタ容量となり、性能は２
倍となる。ただしＷｉは耐圧で決定されるため、Ｗｉを
変化させると前記Ｌ１１！／Ｗｉの所定値も変化してゆ
く、Ｗｉを１５０μｍとした場合はり、”／Ｗｉの比は
およそ１０００以下が望ましい。

第２図はＷ　ｉ　＝　１５００μｍとした場合でり、＜
１０００Ｘ１５０ Ｌ、＜３８７μｍ となり、コレクタ容量が１／２となる効果が表れる点で
ある。

（ト）発明の効果 以上の説明からも明らかな如く、前記ベース面積対コレ
クタ領域幅の比が所定値以下であるようなベース面積を
有するトランジスタ（１）を１個以上有することで、前
記コレクタ容量を減少きせることが可能となり、グリッ
ド電圧波形の歪みを防止し管面全体を均一で鮮明にする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の一実施例であり半導体装置の平
面図、第１図（ロ）は第１図（イ）におけるＸ−Ｘ′腺
の断面図、第２図は本発明のコレクタ電流−ベース長の
特性図、第３図および第４図は本発明の半導体装置を説
明する概略断面図および平面図、第５図は従来および本
発明の半導体装置の特性図である。 （１）はトランジスタ、（２）は半導体基板、（３）は
コレクタ領域、　（４）はベース領域、　（５）はエミ
ッタ領域、　（６）はガード領域、　（７）はアニユラ
−領域、　（８）はコレクタ電極、　（９）はベース電
極、　　（１０）はエミッタ電極、　　（１１）は酸化
膜、　（１２）はシールド電極である。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名 第　１　　図　（イＪ 第　１　図　（ロノ ＋５　　　　　ｂ　　　　４　　　　　　　ｂ　　　　
ｂ第２図 Ｎ′−スＪ、（Ｌｓ）　　（μｍ〕 ＠５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともコレクタ領域、ベース領域およびエミ
   ッタ領域とを備え、前記ベース面積対コレクタ領域幅の
   比が所定値以下であるようなベース面積を有するトラン
   ジスタを１個以上有することを特徴とした半導体装置。